//给你一个字符串表达式 s ，请你实现一个基本计算器来计算并返回它的值。 
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// 注意:不允许使用任何将字符串作为数学表达式计算的内置函数，比如 eval() 。 
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// 示例 1： 
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//输入：s = "1 + 1"
//输出：2
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// 示例 2： 
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//输入：s = " 2-1 + 2 "
//输出：3
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// 示例 3： 
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//输入：s = "(1+(4+5+2)-3)+(6+8)"
//输出：23
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// 提示： 
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// 1 <= s.length <= 3 * 10⁵ 
// s 由数字、'+'、'-'、'('、')'、和 ' ' 组成 
// s 表示一个有效的表达式 
// '+' 不能用作一元运算(例如， "+1" 和 "+(2 + 3)" 无效) 
// '-' 可以用作一元运算(即 "-1" 和 "-(2 + 3)" 是有效的) 
// 输入中不存在两个连续的操作符 
// 每个数字和运行的计算将适合于一个有符号的 32位 整数 
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// Related Topics栈 | 递归 | 数学 | 字符串 
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package leetcode.editor.cn;

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Stack;

class BasicCalculator {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new BasicCalculator().new Solution();
        solution.calculate("(1+(4+5+2)-3)+(6+8)");
    }

    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    class Solution {
        // https://labuladong.gitee.io/algo/4/33/128/
        public int calculate(String s) {
            Deque<Character> deque = new LinkedList<>();
            // 先去除空格
            for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
                if (s.charAt(i) != ' ') {
                    deque.add(s.charAt(i));
                }
            }
            return helper(deque);
        }

        // 为了递归的时候不用记录i，使用双向队列来模拟字符串
        public int helper(Deque<Character> deque) {
            Stack<Integer> stack = new Stack<>();   // 存储每次计算的结果
            char sign = '+';  // 一开始默认为+
            int num = 0;    // 初始默认数为0
            while (deque.size() > 0) {
                char c = deque.removeFirst();
                // 如果是数字,加入num中
                if (isDigit(c)) {
                    num = 10 * num + (c - '0');
                }

                // 如果不是数字，排除空格之后就是运算符或者括号，如果到达最后一位也需要进行计算
                if (!isDigit(c) || deque.size() == 0) {
                    // 如果是括号，进行递归
                    if (c == '(') num = helper(deque);

                    switch (sign) {
                        case '+':
                            stack.push(num);
                            break;
                        case '-':
                            stack.push(-num);
                            break;
                        case '*':
                            // 取出来运算之后再放入
                            stack.push(stack.pop() * num);
                            break;
                        case '/':
                            stack.push(stack.pop() / num);
                            break;
                    }

                    // 如果运算了就要重置
                    sign = c;
                    num = 0;

                    // 等于右括号停止递归
                    if (c == ')') break;
                }
            }

            int res = 0;
            while (stack.size() > 0) {
                res += stack.pop();
            }
            return res;
        }

        public boolean isDigit(char c) {
            return c <= '9' && c >= '0';
        }
    }
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}
